摘要：     2020年是颇为特殊的一年，自年初新冠肺炎疫情席卷全球以来，至今仍在部分地区蔓延。然而，尽管疫情阻挡了很多活动的举行，但一年一度的诺贝尔奖依然像往年一样如期揭晓。2020年诺贝尔生理学或医学奖授予了3位科学家：美国医学家Harvey J. Alter、英国病毒学家Michael Houghton和美国病毒学家Charles M. Rice，以表彰他们在发现丙型肝炎病毒方面的卓越贡献。
    丙型肝炎（简称丙肝）是一种血源性肝炎，可引起肝脏的慢性炎性反应，使肝功能受损，最终导致肝硬化甚至肝癌。今年的3位获奖者开创性地发现了引起丙肝的“罪魁祸首”——丙型肝炎病毒（hepatitis C virus, HCV）（图1），揭开了这种慢性肝炎病因的神秘面纱，使血液检测和研发抗病毒新药成为可能，挽救了数百万人的生命。
1. 肝炎严重危害人类健康
    肝炎（hepatitis）一词起源于希腊语，意为“肝脏+炎症”。对“肝炎”的第一次描述可追溯到大约公元前4世纪的希波克拉底（Hippocrates）。现在我们已经知道，引起肝炎的原因有多种，主要是病毒感染，其他诱因还有酒精滥用、环境毒素、代谢性疾病、自身免疫性疾病和遗传性因素等。1947年，英国肝脏病学家MacCallum FO在Lancet发表的文章将传染性肝炎分为两种类型：甲型肝炎（甲肝）和乙型肝炎（乙肝）。现已知，急性肝炎由甲型肝炎病毒（HAV）或戊型肝炎病毒（HEV）引起，经由污染的水或食物而传染，临床表现为急性病程，一般对患者的健康没有长期影响，愈后获得终生免疫；而慢性肝炎则由乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）或丁型肝炎病毒（HDV）引起，通过血液和体液传染，由于形成慢性炎性反应，对肝功能造成损害，最终导致肝硬化和肝癌（图2）。这类肝炎起病隐匿，患者可以隐性感染很多年，虽然体内携带病毒但没有临床症状，直到出现严重的并发症才被发现，因此危害性极大。据WHO最近的数据（2015年全球肝炎报告）显示，全球有114亿人因HAV感染而罹患甲肝，2.57亿人有慢性HBV感染，7200万人为慢性HCV感染；2015年因HBV和HCV感染死亡的人数是134万，比1990年增加了63%，其中主要增加的是HCV感染。血源性肝炎的高发病率和高病死率接近结核病，甚至超过了艾滋病，因此成为与艾滋病和结核病危害性相当的全球性健康问题。
2. 未知病原体的发现
    成功干预传染性疾病的关键是鉴定出致病的病原体。在20世纪60年代，美国科学家Baruch Blumberg发现了乙型肝炎病毒（HBV），证明了HBV是输血性肝炎的病因，并研发了第1代HBV疫苗，Blumberg因此获得了1976年诺贝尔生理学或医学奖。
   Harvey Alter当时正在美国国家卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）Blumberg实验室，参与了发现HBV的研究工作。后来，他前往NIH Blood Bank继续研究输血性肝炎。他发现，杜绝HBV抗体阳性的血制品后输血性肝炎的发生只减少了20%，而另外的80%输血性肝炎与HBV感染无关（non-B肝炎）。Alter随后研究了non-B肝炎与甲型肝炎病毒（HAV）的关系，发现输血性肝炎与HAV感染也无关。1975年Alter将这种新的、不同于其他类型的肝炎命名为非甲非乙型肝炎（“non-A non-B” hepatitis, NANB肝炎）。
    一种是急性肝炎，由甲型肝炎病毒（HAV）或戊型肝炎病毒（HEV）引起，经由污染的水或食物传播，愈后获得终生免疫。另一种是由乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）或丁型肝炎病毒（HDV）引起的血源性肝炎，通过血液和体液传染，一般表现为慢性肝炎，常常会进展为肝硬化和肝癌
    当时因输血而感染未知病原体并发展为NANB肝炎的比例非常高，超过30%。Alter和同事们发现，来自这些肝炎患者的血液可以将该疾病传染给除人类之外的唯一易感宿主黑猩猩。利用NANB肝炎黑猩猩模型Alter深入地研究，揭示这个未知的病原体含有脂类和糖蛋白二聚体，而这些都是构成病毒包膜的必需成分，提示它很可能是一种新的肝炎病毒。
3. 丙型肝炎病毒（HCV）的鉴定
    然而，对HCV的鉴定之路充满崎岖。尽管人们在十几年间倾尽当时所有的传统方法，却一直未能找到它。1982年，当时在美国凯龙（Chiron）制药公司的Michael Houghton应用cDNA文库的分子生物学方法分离鉴定NANB肝炎病毒。Houghton和他的同事们首先从一只NANB肝炎黑猩猩的血中提取RNA，建立了cDNA文库。他们推断这些cDNA片段除了主要来自黑猩猩的基因组，可能还有一些来自未知病毒。研究人员采用NANB肝炎患者的血浆来鉴定文库中是否有病毒DNA片段，因为他们推测患者血液中应该有病毒抗体。经过大量cDNA文库筛选工作，Houghton最终在100万个克隆中发现了1个阳性克隆，它既不含有黑猩猩cDNA片段也没有人cDNA序列，这就是他们要找的病毒基因。这个RNA病毒是黄病毒家族（Flavivirus family）的一个新成员，Houghton及同事将其命名为丙型肝炎病毒（HCV）。Houghton团队随后又创建了HCV特异抗体的免疫检测方法，成功地在NANB肝炎患者体内检测到HCV抗体的存在。这些发现确凿地证实了HCV就是那个隐藏在患者体内、十几年搜寻未果的病原体。
4. 最终的证据
    Alter和Houghton都是用患者血浆检测确定了HCV与NANB肝炎的关系，那么有一个关键的疑问：如果没有血浆中的其他因子，仅仅HCV自身是否就可以引起肝炎并持久感染？为了回答这一问题，华盛顿大学的Charles M. Rice与其他RNA研究团队着手研究HCV是否能够自身复制并引起感染。1996年他们在HCV基因组3’末端非编码区发现了一段保守区域，它很可能对病毒的复制至关重要。考虑到RNA病毒复制经常会出现错配，有些变异可能影响病毒复制而使其失去感染力，因此Rice通过基因工程技术构建了一种HCV的RNA变异体，该变异体包含与复制相关的3’末端保守区域和共有序列(consensus sequence)，以排除可能引起病毒失活的变异。Rice将这种RNA变异体注射到黑猩猩肝脏中，随后在其血液中检测到了HCV，并持续存在几个月之久，同时黑猩猩身体出现了与人类慢性肝炎患者相似的临床症状。这些都直接证明了HCV自身就可以引起输血性肝炎。

5. HCV发现的重大意义

    肝炎病毒的发现堪称20世纪对人类健康最有影响的科学成就。HCV的发现在人类与病毒性疾病抗争史上具有里程碑的意义（图3）。3位获奖者的突破性发现推进了针对HCV的高敏感度血液检测手段的应用，由此建立的输血筛查机制大大降低了输血性肝炎的发生，使在全球大部分地区消除输血性肝炎成为可能。他们的发现也有力地促进了抗HCV药物的研发，现在的治疗手段可以治愈95%以上的丙肝患者，逆转肝脏损害。尽管丙肝目前仍然是主要的全球健康问题，但HCV的发现以及由此带来的防治手段的快速发展，为在世界范围内控制乃至最终消灭丙肝带来希望。

    Harvey J. Alter发现了一种新的不同于其他类型的慢性肝炎，并揭示其病原体是一种未知病毒；Michael Houghton独辟蹊径分离鉴定出了新型病毒的基因组，并将其命名为HCV；Charles M. Rice为“HCV自身即可引起肝炎”提供了最终的证据。